Aleksandr Stepanovich Popov

Após graduar-se na faculdade de física e matemática da Universidade de São Petersburgo em 1882, Popov permaneceu na universidade para se preparar para o trabalho científico. Foi professor de física e engenharia elétrica na Escola de Oficiais de Minas de 1883 a 1901 e na Escola Técnica da Administração Naval em Kronstadt, de 1890 a 1900. Tornou-se professor de Física em 1901 no Instituto Electrotécnico de São Petersburgo, do qual se tornou director em 1905. Popov recebeu o título de Engenheiro Elétrico Honorário em 1900 e em 1901 tornou-se membro honorário da Sociedade Técnica Russa.

Popov’s primeiras pesquisas foram dedicadas à análise do desempenho mais eficiente das máquinas dinamoelétricas (1883) e ao balanço de indução de Hughes (1884). Após a publicação do trabalho de H. Hertz sobre eletrodinâmica em 1888, ele iniciou um estudo dos fenômenos eletromagnéticos e deu uma série de palestras públicas, “Recent Investigations of the Relationship between Light and Electric Phenomena” (Investigações Recentes da Relação entre Luz e Fenômenos Elétricos). Numa tentativa de encontrar uma forma de demonstrar eficazmente as experiências de Hertz perante um grande público, ele empreendeu a construção de um detector adequado das ondas electromagnéticas irradiadas pelo oscilador Hertz.

Bem consciente da necessidade da marinha de um meio de sinalização sem fios, Popov no início da década de 1890 dedicou-se ao problema do uso de ondas electromagnéticas para a transmissão de sinais. Sua busca por uma solução para este problema ocorreu em duas etapas: primeiro, foi encontrado um detector de ondas eletromagnéticas suficientemente sensível; segundo, foi desenvolvido um dispositivo que podia registrar de forma confiável as ondas eletromagnéticas irradiadas pelo oscilador Hertz. Popov escolheu como detector o detector de ondas de rádio desenvolvido pelo físico francês E. Branley e mais tarde chamado de um coerente. O coerente consistia em um pequeno tubo de vidro que tinha dois eletrodos em suas extremidades e estava cheio de limalhas de metal. Quando as ondas eletromagnéticas atuavam sobre o coerente, a resistência elétrica das limalhas diminuiu drasticamente, e a sensibilidade do coerente foi reduzida. A sensibilidade, porém, podia ser restaurada sacudindo levemente o coergéneo. Depois de uma série de experimentos meticulosos, Popov conseguiu transformar o coerente em um detector de ondas eletromagnéticas suficientemente sensível e conveniente. A segunda etapa foi concluída no início de 1895 com a construção de um “dispositivo de detecção e registro de oscilações elétricas” – ou seja, um receptor de rádio (Figura 1). O dispositivo consistia nos seguintes componentes, que eram ligados em série: um coerente; um relé polarizado, que fechava o circuito de uma campainha eléctrica; e uma bateria, que fornecia uma corrente contínua. Quando a resistência do coerente diminuiu sob a ação de ondas eletromagnéticas, o relé acionou a campainha elétrica. O martelo do sino tocou primeiro o sino e depois o coercivo. O impacto do martelo embateu no coergéneo, que assim voltou ao seu estado sensível. Assim, imediatamente após a recepção de um sinal eletromagnético, o coerente estava pronto para receber outro sinal.

Figura 1. Diagrama esquemático do receptor de rádio de A. S. Popov: (M) e (N) suportes a partir dos quais o coerente é suspenso por uma mola espiral leve; (A) e (B) placas de platina do coerente; (P-Q) bateria elétrica, a partir da qual a tensão é constantemente fornecida às placas de platina através do relé polarizado

Pela mola de 1895, a Popov construiu um receptor sensível, de operação confiável, que era adequado para sinalização sem fio, ou comunicação via rádio. Para um transmissor ele usou um oscilador Hertz modificado excitado por uma bobina Ruhmkorff. Às extremidades das hastes do oscilador ele prendeu folhas de metal que eram de 40 cm quadrados no tamanho. A sinalização foi efetuada por um interruptor no circuito de alimentação da bobina de Ruhmkorff. As primeiras experiências de comunicação via rádio foram realizadas no laboratório de física e depois no jardim da Escola de Oficiais de Minas. Nestes testes, o receptor detectou sinais de rádio de um transmissor a até 60 m de distância. Enquanto conduzia as experiências, Popov notou que a distância de recepção confiável poderia ser aumentada conectando um condutor vertical, ou antena, ao receptor. Em uma reunião da divisão de física da Sociedade Físico-Química Russa em 25 de abril (7 de maio de 1895), ele entregou um trabalho sobre sua invenção de um sistema de comunicação sem fio e demonstrou o funcionamento do sistema. Uma reportagem sobre seu trabalho foi publicada no jornal Kronshtadtskii vestnik em 30 de abril (12 de maio) de 1895. Uma reportagem também apareceu em 1895 no Zhurnal Russkogo fiziko-khimicheskogo obshchestva (vol. 27, número 8, parte física) e em 1896 no mesmo jornal (vol. 28, número 1, parte física).

Durante suas experiências em 1895, Popov descobriu que seu receptor também reagiu a descargas atmosféricas. Ele, portanto, construiu um dispositivo especial que registrava em fita de papel em movimento os sinais produzidos pela radiação eletromagnética das trovoadas. Este dispositivo, mais tarde conhecido como um indicador de tempestade, foi usado por Popov em 1895 e 1896 para estudar a natureza da interferência atmosférica. O receptor Popov e o indicador de tempestade são preservados no Museu Central das Comunicações em Leningrado.

De 1895 a 1896, Popov trabalhou em melhorias nos dispositivos que tinha construído; também deu palestras e demonstrações do funcionamento dos dispositivos. Em experimentos no porto de Kronstadt, na primavera de 1897, ele conseguiu estabelecer comunicação via rádio a uma distância de 600 m. Em experimentos realizados em navios no verão do mesmo ano, ele conseguiu uma distância de 5 km. Durante esses testes, Popov descobriu que navios metálicos afetam a propagação de ondas eletromagnéticas, e propôs um método para encontrar a direção de um transmissor operacional. Em suas experiências de 1897, ele fez uso de ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda na fronteira entre as faixas de decímetro e metro.

Popov conduziu investigações de raios X no mesmo período. Ele foi o primeiro na Rússia a tirar fotografias de raios X de objetos e de membros humanos.

Em 1899, os assistentes de Popov P. N. Rybkin e D. S Troitskii descobriram o efeito do detector do coherente. Com base neste efeito, Popov construiu um “receptor de mensagens de fone de ouvido” para a recepção auditiva de sinais de rádio. Para esta invenção ele recebeu a patente russa número 6066 em 1901. Este tipo de receptor foi fabricado entre 1899 e 1904 na Rússia e, pela firma Ducreté, na França; foi amplamente utilizado para a comunicação via rádio. No início de 1900, o aparelho de Popov foi usado para comunicação durante a remoção do naufrágio do General Almirante Apraksin, perto da ilha de Gogland, e no resgate de pescadores que tinham sido levados para o mar em um bloco de gelo. Neste caso, a distância de transmissão chegou a 45 km. Em 1901, Popov alcançou uma distância de 148 a 150 km. em condições reais de navegação.

O trabalho de Popov foi muito valorizado por seus contemporâneos na Rússia e no exterior. Por exemplo, o seu receptor recebeu uma medalha de ouro no Congresso Técnico Internacional em Paris em 1900. As realizações de Popov receberam um reconhecimento especial num decreto do Conselho de Ministros da URSS em 1945. O decreto proclamou o dia 7 de maio como Dia da Rádio e estabeleceu a Medalha de Ouro A. S. Popov, que deveria ser concedida pela Academia de Ciências da URSS por pesquisas e invenções notáveis no campo da rádio. As instituições que foram nomeadas em honra de A. S. Popov incluem a Escola de Comunicações de Kronstadt, a Escola Naval Superior de Leningrado, o Instituto Electrotécnico de Comunicações de Odessa, o Museu Central de Comunicações e a Sociedade Científica e Técnica de Engenharia Radiofónica, Electrónica e Comunicações. A rua em que Popov viveu em Leningrado também foi renomeada em seu nome.